Salivary gland stem cells

Tijdens de radiotherapeutische behandeling van hoofd- en hals kanker liggen de speekselklieren vaak onvermijdelijk in het bestralingsgebied. Hierdoor kunnen deze patiënten gaan lijden aan symptomen gerelateerd aan speekselklierdysfunctie, te weten xerostomie, het droge mond syndroom. De straling geïnduceerde schade aan de speekselklieren is onomkeerbaar, blijft de rest van het leven bestaan en verminderd sterk de kwaliteit van leven van de patiënt. Tot op heden is er geen remedie gevonden om de door straling beschadigde speekselklieren te herstellen. Speekselklierstamceltherapie zou een mogelijke optie kunnen zijn om deze patiënten te verlossen van slecht functionerende speekselklieren. Bovendien hebben dergelijke volwassen stamcellen niet de ethische of transformatie problemen die geassocieerd zijn respectievelijk embryonale en geïnduceerde pluripotente stamcellen. Het lage aantal speekselklierstamcellen die verkregen kunnen worden uit het weefsel belemmert echter de toepassing.In dit proefschrift beschrijven we de identificatie, karakterisering en functionele mogelijkheden van knaagdieren speekselklier stamcellen. We hebben muizen CD24hi / CD29hi tot expressie brengende cellen geïdentificeerd als mogelijke stamcellen. Een enkele cel van dit type kan zichzelf vernieuwen en differentiëren in een mini-speekselkliertje, definiërende eigenschappen van volwassen stamcellen. Bovendien konden we van een dergelijke cel duizenden nieuwe cellen maken die ook nog eens verrijkt waren voor stamcellen en uiterst potent door straling beschadigde muizen speekselklieren functioneel konden herstellen. Het onderzoek gerapporteerd in dit proefschrift brengt de ontwikkeling van een adulte stamceltherapie dichter bij, zodat patiënten die lijden aan Xerostomia behandeld kunnen worden en hun kwaliteit van leven verbeterd.Salivary glands of head and neck cancer patients undergoing radiotherapy are often unavoidably exposed to radiation. The resulting damage impairs the function of salivary gland leading to irreversible dry mouth syndrome (xerostomia), which induces a severe life-long loss of quality of life of the patient. Currently no adequate treatments are available. Salivary gland stem cell therapy is an attractive putative option to salvage these patients. Moreover such adult stem cells do not have the ethical or transformation problems associated with embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells, respectively. However, the low number of salivary gland stem cells that can be obtained from the tissue impedes application. To develop such an adult stem therapy first stem cells of salivary glands need to be isolated, identified, characterized and potentially expanded. In this thesis, we report the identification, characterization and functional potential of rodent salivary glands. We have identified murine CD24hi/CD29hi expressing cells as potential stem cells by showing in vitro single cell based self-renewal and differentiation into organoids that are defined properties of adult stem cells. Moreover, we were able to unprecedentedly expand and concomitant enrich for fully functional adult stem cells, capable to potently functionally restore radiation damage of the mouse salivary gland. The research rapported in this thesis will bring the development of an adult stem cell therapy closer to the clinic, in order to treat patients suffering from Xerostomia and restore their quality of life